JP7358282B2 - linear drive - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、リニア駆動装置に関する。 Embodiments of the invention relate to linear drives.

一般に、モータによる回転力により、軸を直線運動させるリニア駆動装置が知られている。例えば、アメリカン・ワインディング・ストップ機構を用いて、可動軸の直線移動ストロークを規制するリニア駆動装置が開示されている(特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Generally, linear drive devices are known in which a shaft is linearly moved by rotational force from a motor. For example, a linear drive device that uses an American winding stop mechanism to regulate the linear movement stroke of a movable shaft has been disclosed (see Patent Document 1).

特許第4136333号公報Patent No. 4136333

しかしながら、リニア駆動装置において、軸の直線動作を制限する構造を設ける場合、軸が制限された状態から通常の直線動作に復帰させることについては充分に考慮されない。 However, when a linear drive device is provided with a structure that restricts the linear motion of the shaft, sufficient consideration is not given to returning the shaft from the restricted state to normal linear motion.

本発明の実施形態の目的は、軸の直線動作を制限し、軸が制限された状態から通常の直線動作に復帰させ易いリニア駆動装置を提供することにある。 An object of embodiments of the present invention is to provide a linear drive device that limits the linear movement of an axis and that allows the axis to easily return to normal linear movement from the restricted state.

本発明の実施形態によれば、軸の直線動作を制限し、軸が制限された状態から通常の直線動作に復帰させ易いリニア駆動装置を提供することができる。 According to the embodiments of the present invention, it is possible to provide a linear drive device that restricts the linear movement of an axis and that allows the axis to easily return to normal linear movement from the restricted state.

本発明の実施形態に係るリニア駆動装置は、モータと、前記モータのロータの回転力により回転し、前記ロータの回転中心部分を貫通し、前記ロータに対してスラスト方向に動作する軸と、前記軸を中心部分に固定した板形状のフランジと、前記フランジの表面又は裏面の少なくとも一方に設けられた第1ストッパと、前記第1ストッパと接触して、前記軸の所定範囲の最上点又は最下点を超える動作を制限する第2ストッパとを備え、前記第1ストッパ又は前記第2ストッパの少なくとも一方は、他方と斜面で接触することを備える。 A linear drive device according to an embodiment of the present invention includes a motor, a shaft that rotates by the rotational force of a rotor of the motor, passes through a rotation center portion of the rotor, and operates in a thrust direction with respect to the rotor; a plate-shaped flange with a shaft fixed to the center; a first stopper provided on at least one of the front surface or the back surface of the flange; a second stopper that limits movement beyond the lower point, and at least one of the first stopper and the second stopper contacts the other at an inclined surface.

本発明の第1実施形態に係るリニア駆動装置の構成を垂直方向に切断した断面図。1 is a vertical cross-sectional view of the configuration of a linear drive device according to a first embodiment of the present invention; FIG. 第1実施形態に係る軸の構成を示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of a shaft according to the first embodiment. 第1実施形態に係る軸動作制限部を水平方向に切断した断面図。FIG. 3 is a horizontal cross-sectional view of the axial movement limiting section according to the first embodiment. 第1実施形態に係るフランジの裏面を示す平面図。FIG. 3 is a plan view showing the back surface of the flange according to the first embodiment. 本発明の第2実施形態に係るリニア駆動装置の構成を垂直方向に切断した断面図。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the configuration of a linear drive device according to a second embodiment of the present invention. 第2実施形態に係るフランジの裏面を示す平面図。FIG. 7 is a plan view showing the back surface of the flange according to the second embodiment. 本発明の第3実施形態に係るリニア駆動装置の構成を垂直方向に切断した断面図。FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of the configuration of a linear drive device according to a third embodiment of the present invention. 第3実施形態に係るフランジの裏面を示す平面図。FIG. 7 is a plan view showing the back surface of the flange according to the third embodiment.

(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係るリニア駆動装置10の構成を垂直方向に切断した断面図である。図2は、本実施形態に係る軸1の構成を示す斜視図である。図面において、同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
リニア駆動装置10は、軸1、ロータ2、コイル3、ヨーク4、取付板5、ナット6、2つの軸受7,8、及び、軸動作制限部20を備える。なお、図3に示すように、リニア駆動装置10は、電源の供給又は電気信号の送受信等のための配線を電気接続するコネクタ部9を備えてもよい。ここでは、軸動作制限部20側を上とし、ナット6側を下として、説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of the configuration of a linear drive device 10 according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the shaft 1 according to this embodiment. In the drawings, the same parts are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted as appropriate.
The linear drive device 10 includes a shaft 1 , a rotor 2 , a coil 3 , a yoke 4 , a mounting plate 5 , a nut 6 , two bearings 7 and 8 , and a shaft motion restriction section 20 . Note that, as shown in FIG. 3, the linear drive device 10 may include a connector section 9 that electrically connects wiring for supplying power or transmitting and receiving electrical signals. Here, the description will be made assuming that the shaft movement limiting portion 20 side is on top and the nut 6 side is on the bottom.

軸1は、スラスト方向に動作することにより、下側の先端に設けられたボール11で、リニア駆動装置10の操作対象物を押圧する。軸1は、上側部分1a及び下側部分1bが一体に結合された形状である。軸1は、リニア駆動装置10の全体を垂直方向に貫いてはみ出る長さの棒形状である。上側部分1aの断面は、円形の両端をそれぞれDカットしたような小判形状である。下側部分1bの断面は、円形である。下側部分1bの先端にボール11が設けられる。下側部分1bの先端部分の側面には、雄ねじ12が形成される。下側部分1bの側面の全てに、雄ねじ12が形成されてもよい。 By operating in the thrust direction, the shaft 1 presses an object to be operated by the linear drive device 10 with a ball 11 provided at the lower end. The shaft 1 has a shape in which an upper portion 1a and a lower portion 1b are integrally coupled. The shaft 1 has a rod shape that extends through the entire linear drive device 10 in the vertical direction. The cross section of the upper portion 1a has an oval shape, such that both ends of a circle are D-cut. The cross section of the lower part 1b is circular. A ball 11 is provided at the tip of the lower portion 1b. A male thread 12 is formed on the side surface of the tip portion of the lower portion 1b. The male thread 12 may be formed on all the side surfaces of the lower portion 1b.

ロータ2、コイル3、及び、ヨーク4は、モータを構成する。ヨーク4の内部には、ロータ2の外周面に対向するように複数のコイル3が配置される。コイル3を通電することで、ロータ2が回転し、軸1に回転力を加える。例えば、モータは、クローポール型PM(permanent magnet)モータである。 The rotor 2, coil 3, and yoke 4 constitute a motor. A plurality of coils 3 are arranged inside the yoke 4 so as to face the outer peripheral surface of the rotor 2 . By energizing the coil 3, the rotor 2 rotates and a rotational force is applied to the shaft 1. For example, the motor is a claw pole type PM (permanent magnet) motor.

ロータ2の外周面には、コイル3と対向するように、マグネットが設けられる。ロータ2は、円柱形状の回転中心部分に、軸1が貫通する穴が設けられる。ロータ2の上側に設けられる穴は、軸1の上側部分1aがスラスト方向に移動でき、かつ、ロータ2の回転力を軸1に伝えられるように、軸1の上側部分1aの断面よりも一回り大きい小判形状に形成される。ロータ2の下側に設けられる穴は、軸1の下側部分1bがスラスト方向に移動できるように、軸1の下側部分1bの断面よりも一回り大きい円形に形成される。 A magnet is provided on the outer peripheral surface of the rotor 2 so as to face the coil 3. The rotor 2 has a cylindrical rotation center portion provided with a hole through which the shaft 1 passes. The hole provided on the upper side of the rotor 2 is arranged so that the upper part 1a of the shaft 1 can move in the thrust direction and transmit the rotational force of the rotor 2 to the shaft 1. It is formed into an oval shape with a large circumference. The hole provided on the lower side of the rotor 2 is formed in a circular shape that is one size larger than the cross section of the lower portion 1b of the shaft 1 so that the lower portion 1b of the shaft 1 can move in the thrust direction.

取付板5は、板形状であり、ヨーク4の下面に取り付けられる。取付板5の中心部分には、軸1が貫通する穴及びナット6を取り付けるための穴が設けられる。取付板5は、外周から径方向に延びるように、リニア駆動装置10を他の機器に実装するための形状が設けられてもよい。 The mounting plate 5 has a plate shape and is attached to the lower surface of the yoke 4. A hole through which the shaft 1 passes and a hole for attaching a nut 6 are provided in the center of the mounting plate 5. The mounting plate 5 may be provided with a shape for mounting the linear drive device 10 on another device so as to extend in the radial direction from the outer periphery.

ナット6は、取付板5を介して、ヨーク4の下面に取り付けられる。ナット6は、中心に貫通した穴が設けられた円柱形状であり、下面の外周はテーパー形状である。ナット6の穴の下側部分の内周面には、軸1の下側先端部分に設けられた雄ねじ12と噛み合うように雌ねじ61が形成される。ナット6の穴の上側部分は、空間が形成されるように、下側部分よりも径が広い。ナット6の上側部分に形成される空間に、軸受7が設けられる。 The nut 6 is attached to the lower surface of the yoke 4 via the attachment plate 5. The nut 6 has a cylindrical shape with a hole passing through the center, and the outer periphery of the lower surface is tapered. A female thread 61 is formed on the inner circumferential surface of the lower part of the hole of the nut 6 so as to mesh with the male thread 12 provided at the lower end of the shaft 1. The upper part of the hole in the nut 6 has a wider diameter than the lower part so that a space is formed. A bearing 7 is provided in a space formed in the upper part of the nut 6.

軸受7,8は、軸1のラジアル方向の変動を抑制する軸受である。なお、軸受7,8は、どのような構成でもよい。 The bearings 7 and 8 are bearings that suppress fluctuations of the shaft 1 in the radial direction. Note that the bearings 7 and 8 may have any configuration.

軸動作制限部20は、軸1が予め決められた所定範囲を超えてスラスト方向に動作しないように制限する機構を備える。軸動作制限部20は、軸1が作用する側(ボール11側)と反対側に設けられる。 The shaft motion restriction section 20 includes a mechanism that restricts the shaft 1 from moving in the thrust direction beyond a predetermined range. The shaft motion limiting section 20 is provided on the side opposite to the side on which the shaft 1 acts (the ball 11 side).

軸動作制限部20は、ケース21、カバー22、フランジ23、及び、ストッパ24a,24b,25a,25bを備える。なお、図1では、説明の便宜上、各ストッパ24a~25bを1つずつ示している。 The axial motion restriction section 20 includes a case 21, a cover 22, a flange 23, and stoppers 24a, 24b, 25a, and 25b. Note that in FIG. 1, each of the stoppers 24a to 25b is shown one by one for convenience of explanation.

図3は、第1実施形態に係る軸動作制限部20を水平方向に切断した断面図であり、ケース21の底面を示す。図4は、第1実施形態に係るフランジ23の裏面を示す平面図である。 FIG. 3 is a horizontal cross-sectional view of the shaft motion limiting section 20 according to the first embodiment, showing the bottom surface of the case 21. As shown in FIG. FIG. 4 is a plan view showing the back surface of the flange 23 according to the first embodiment.

ケース21は、軸動作制限部20の側面及び底面を覆う。ケース21は、ヨーク4の上面に取り付けられる。ケース21は、円筒形状で、軸1がスラスト方向に動作するように貫通する穴H1が中心部分に設けられた底面で塞がれる。ケース21の底面には、複数のストッパ25aが、穴H1の外周を囲むように周方向に並べて設けられる。ケース21の上面の外周部分には、カバー22を嵌め込むための溝等の形状が設けられる。ケース21には、軸受8などを取り付けるための穴又は形状が設けられてもよい。 The case 21 covers the side and bottom surfaces of the shaft motion restriction section 20 . Case 21 is attached to the upper surface of yoke 4. The case 21 has a cylindrical shape, and a hole H1 through which the shaft 1 moves in the thrust direction is closed at a bottom surface provided in the center. A plurality of stoppers 25a are arranged on the bottom surface of the case 21 in a circumferential direction so as to surround the outer periphery of the hole H1. The outer peripheral portion of the upper surface of the case 21 is provided with a groove or the like into which the cover 22 is fitted. The case 21 may be provided with a hole or shape for attaching the bearing 8 or the like.

カバー22は、ケース21の上面を塞ぐように取り付けられる。カバー22は、円板形状であり、軸1がスラスト方向に動作するように貫通する穴が中心部分に設けられる。カバー22の裏面には、複数のストッパ25bが、ケース21の底面と同様に、軸1が貫通する穴の外周を囲むように周方向に並べて設けられる。カバー22は、ケース21と一体に形成されてもよいし、ケース21の底面を塞ぐように取り付けられる構成でもよい。 The cover 22 is attached to cover the upper surface of the case 21. The cover 22 has a disk shape, and is provided with a hole in the center thereof through which the shaft 1 moves in the thrust direction. On the back surface of the cover 22, like the bottom surface of the case 21, a plurality of stoppers 25b are arranged in the circumferential direction so as to surround the outer periphery of the hole through which the shaft 1 passes. The cover 22 may be formed integrally with the case 21, or may be attached so as to cover the bottom surface of the case 21.

フランジ23は、円板形状であり、軸1が貫通する穴H2が中心部分に設けられる。なお、フランジ23は、板状であれば、外形は円形に限らず、どのような形状でもよい。フランジ23は、軸1に固定して取り付けられる。フランジ23の裏面には、複数のストッパ24aが、ケース21の底面に設けられた複数のストッパ25aとそれぞれ対応して、穴H2の外周を囲むように周方向に並べて設けられる。同様に、フランジ23の上面には、複数のストッパ24bが、カバー22の裏面に設けられた複数のストッパ25bとそれぞれ対応し、穴H2の外周を囲むように周方向に並べて設けられる。 The flange 23 has a disk shape, and a hole H2 through which the shaft 1 passes is provided in the center. Note that the outer shape of the flange 23 is not limited to a circle, and may have any shape as long as it is plate-shaped. The flange 23 is fixedly attached to the shaft 1. On the back surface of the flange 23, a plurality of stoppers 24a are arranged in the circumferential direction so as to surround the outer periphery of the hole H2, corresponding to the plurality of stoppers 25a provided on the bottom surface of the case 21, respectively. Similarly, a plurality of stoppers 24b are provided on the upper surface of the flange 23, corresponding to the plurality of stoppers 25b provided on the back surface of the cover 22, and arranged in the circumferential direction so as to surround the outer periphery of the hole H2.

以降では、フランジ23の下面に設けられたストッパ24aとケース21の底面に設けられたストッパ25aとの構成について主に説明し、フランジ23の上面に設けられたストッパ24bとカバー22の裏面(内側)に設けられたストッパ25bとの構成については、それぞれ同様であるものとして、説明を適宜省略する。また、一組のストッパ24a,25aについて主に説明し、他のストッパ24a,25aも同様に構成されているものとして、説明を適宜省略する。 Hereinafter, the structure of the stopper 24a provided on the bottom surface of the flange 23 and the stopper 25a provided on the bottom surface of the case 21 will be mainly explained, and the structure of the stopper 24b provided on the top surface of the flange 23 and the back surface (inner side) of the cover 22 will be mainly explained. ) The structure with the stopper 25b provided in ) is assumed to be the same, and a description thereof will be omitted as appropriate. Moreover, one set of stoppers 24a, 25a will be mainly explained, and the descriptions of the other stoppers 24a, 25a will be omitted as appropriate, assuming that they are similarly configured.

ストッパ24aの表面(水平断面)は、台形の上底と下底に相当する辺が弧であるような形状であり、長さの短い弧が内周側に位置した形状である。全てのストッパ24aの上底と下底に相当する2つの弧をそれぞれ繋げると、2つの同心円が描かれるように、ストッパ24aが配置される。これらの同心円の中心に、軸1が貫通する穴H2が位置する。ストッパ25aの形状及び配置についても同様である。 The surface (horizontal cross section) of the stopper 24a has a shape in which the sides corresponding to the upper and lower bases of a trapezoid are arcs, and the shorter arc is located on the inner circumferential side. The stoppers 24a are arranged so that two concentric circles are drawn by connecting two arcs corresponding to the upper and lower bases of all the stoppers 24a. A hole H2 through which the shaft 1 passes is located at the center of these concentric circles. The same applies to the shape and arrangement of the stopper 25a.

ストッパ24aを、フランジ23の径方向と垂直で、水平と垂直に切断した断面は、図1に示すように、位置P2が最も高い頂点(図1では最も下にある点)で、位置P1が最も低い頂点(図1では最も上にある点)とした直角三角形になる。位置P1は、フランジ23のストッパ24aが設けられていない裏面と同じ高さである。即ち、ストッパ24aの表面は、位置P1から位置P2に向けて高くなる傾斜が付けられた斜面に形成される。 As shown in FIG. 1, in a cross section of the stopper 24a taken perpendicular to the radial direction of the flange 23 and perpendicular to the horizontal direction, position P2 is the highest apex (the lowest point in FIG. 1), and position P1 is the highest apex (lowest point in FIG. 1). It becomes a right triangle with the lowest apex (the uppermost point in Figure 1). The position P1 is at the same height as the back surface of the flange 23 on which the stopper 24a is not provided. That is, the surface of the stopper 24a is formed into a slope that increases from position P1 to position P2.

ストッパ25aを、ケース21の底面の径方向と垂直で、水平と垂直に切断した断面は、図1に示すように、位置P4が最も高い頂点で、位置P3が最も低い頂点とした直角三角形になる。位置P3は、ケース21の底面のストッパ25aが設けられていない部分と同じ高さである。即ち、ストッパ25aの表面は、位置P3から位置P4に向けて高くなる傾斜が付けられた斜面に形成される。このストッパ25aの傾斜は、ストッパ24aの傾斜と同じ角度である。 As shown in FIG. 1, the cross section of the stopper 25a cut perpendicular to the radial direction of the bottom surface of the case 21 and perpendicular to the horizontal direction is a right triangle with the highest apex at position P4 and the lowest apex at position P3. Become. The position P3 is at the same height as the part of the bottom surface of the case 21 where the stopper 25a is not provided. That is, the surface of the stopper 25a is formed into a slope that increases from position P3 to position P4. The inclination of this stopper 25a is the same angle as the inclination of the stopper 24a.

ここで、2つのストッパ24a,25aは、軸1がスラスト方向の所定範囲の最下点に位置する状態で、互いの斜面同士が密着し、これ以上、軸1が下に動く方向にフランジ23が回転できないようにする。また、軸1がスラスト方向の所定範囲の最下点に位置する前では、フランジ23が回転しても、ストッパ24aの最も高い位置P2とストッパ25aの最も高い位置P4が接触しないようにする。具体的には、軸1がスラスト方向の所定範囲の最下点に位置する状態からフランジ23の1回転前の状態で、2つのストッパ24a,25aのそれぞれの最も高い位置P2,P4が接触せずに、フランジ23が回転できればよい。 Here, the two stoppers 24a and 25a have their slopes in close contact with each other when the shaft 1 is located at the lowest point in a predetermined range in the thrust direction, and the flange 23 prevent it from rotating. Further, before the shaft 1 is located at the lowest point in a predetermined range in the thrust direction, the highest position P2 of the stopper 24a and the highest position P4 of the stopper 25a are prevented from coming into contact even if the flange 23 rotates. Specifically, the highest positions P2 and P4 of the two stoppers 24a and 25a do not come into contact with each other before the flange 23 rotates one rotation from the state where the shaft 1 is located at the lowest point in a predetermined range in the thrust direction. It is sufficient if the flange 23 can be rotated without any movement.

次に、ストッパ24aとストッパ25aによるストッパとしての役割について説明する。図1では、軸1の雄ねじ12が右ねじ(右に回すと奥に進むねじ)に形成され、互いに対応するストッパ24a,25aが軸1よりも手前に配置された構成を図示している。 Next, the role of the stopper 24a and the stopper 25a as a stopper will be explained. FIG. 1 shows a configuration in which the male screw 12 of the shaft 1 is formed as a right-handed screw (a screw that goes deeper when turned clockwise), and the stoppers 24a and 25a corresponding to each other are arranged in front of the shaft 1.

軸1がスラスト方向の所定範囲の最下点に位置したときに、互いに対応するストッパ24a,25aのそれぞれの斜面同士が合わさることで、フランジ23の回転が停止する。 When the shaft 1 is located at the lowest point in a predetermined range in the thrust direction, the slopes of the corresponding stoppers 24a and 25a come together, and the rotation of the flange 23 is stopped.

具体的には、ストッパ24a,25aのそれぞれの斜面同士が接触した状態で、フランジ23が回転し続けようとすると、ストッパ24aの最も高い位置P2とストッパ25aの最も高い位置P4が互いに近づく方向に動作しようとする。しかし、ストッパ24aの最も高い位置P2とストッパ25aの最も高い位置P4は、互いに乗り越えることはできない。さらに、フランジ23が回転しようとすると、2つのストッパ24a,25aの斜面同士の摩擦力が増加するため、フランジ23が回転しなくなる。 Specifically, when the flange 23 attempts to continue rotating with the slopes of the stoppers 24a and 25a in contact with each other, the highest position P2 of the stopper 24a and the highest position P4 of the stopper 25a move toward each other. try to work. However, the highest position P2 of the stopper 24a and the highest position P4 of the stopper 25a cannot overcome each other. Further, when the flange 23 tries to rotate, the frictional force between the slopes of the two stoppers 24a and 25a increases, so the flange 23 stops rotating.

これにより、フランジ23が固定されている軸1の回転も停止するため、これ以上、軸1が下に動作しなくなる。 This also stops the rotation of the shaft 1 to which the flange 23 is fixed, so that the shaft 1 no longer moves downward.

一方、軸1が最下点の位置で、2つのストッパ24a,25aの斜面同士の摩擦力によりフランジ23の回転が停止した状態から、軸1が上に動作するように、フランジ23が逆回転し始めた場合について説明する。この場合、ストッパ24aの最も高い位置P2とストッパ25aの最も高い位置P4が互いに離れる方向に動作しようとする。このとき、2つのストッパ24a,25aは、斜面同士で接触しているため、2つのストッパ24a,25aの間の摩擦力は、フランジ23の逆回転の開始と共に瞬時に激減する。 On the other hand, when the shaft 1 is at its lowest point, the flange 23 is rotated in the opposite direction so that the shaft 1 moves upward from a state where the rotation of the flange 23 is stopped due to the frictional force between the slopes of the two stoppers 24a and 25a. Let me explain what happens when you start doing this. In this case, the highest position P2 of the stopper 24a and the highest position P4 of the stopper 25a tend to move away from each other. At this time, since the two stoppers 24a and 25a are in contact with each other at their slopes, the frictional force between the two stoppers 24a and 25a is instantly reduced sharply as the flange 23 starts to rotate in the opposite direction.

これにより、2つのストッパ24a,25aにより軸1が最下点で停止している状態からでも、フランジ23は容易に逆回転を開始することができ、軸1が速やかに上に動作することができる。 As a result, even when the shaft 1 is stopped at the lowest point by the two stoppers 24a and 25a, the flange 23 can easily start rotating in the opposite direction, and the shaft 1 can quickly move upward. can.

フランジ23の下面に設けられたストッパ24aとケース21の底面に設けられたストッパ25aは、軸1のスラスト方向の所定範囲の最下点でのストッパの役割を有するのに対し、フランジ23の上面に設けられたストッパ24bとカバー22の裏面に設けられたストッパ25bは、軸1のスラスト方向の所定範囲の最上点でのストッパの役割を有する。その他の点については、ストッパ24b,25bは、ストッパ24a,25aと同様である。 The stopper 24a provided on the bottom surface of the flange 23 and the stopper 25a provided on the bottom surface of the case 21 serve as a stopper at the lowest point of a predetermined range in the thrust direction of the shaft 1, whereas The stopper 24b provided on the rear surface of the cover 22 and the stopper 25b provided on the back surface of the cover 22 serve as a stopper at the uppermost point of a predetermined range in the thrust direction of the shaft 1. In other respects, the stoppers 24b and 25b are the same as the stoppers 24a and 25a.

なお、軸1の最下点の制限が不要な場合は、下側で接触するストッパ24a,25aを取り除いてもよい。また、軸1の最上点の制限が不要な場合は、上側で接触するストッパ24b,25bを取り除いてもよい。 Note that if it is not necessary to limit the lowest point of the shaft 1, the stoppers 24a and 25a that contact on the lower side may be removed. Furthermore, if it is not necessary to limit the uppermost point of the shaft 1, the stoppers 24b and 25b that contact on the upper side may be removed.

本実施形態によれば、互いの斜面同士が接触して、フランジ23の回転を停止させるストッパ24a~25bを設けることで、軸1のスラスト方向の直線動作を所定範囲内に制限し、ストッパ24a~25bにより軸1が停止状態から通常の直線動作に復帰させ易くすることができる。 According to this embodiment, by providing the stoppers 24a to 25b whose slopes come into contact with each other to stop the rotation of the flange 23, the linear motion of the shaft 1 in the thrust direction is limited within a predetermined range, and the stopper 24a .about.25b can make it easier for the shaft 1 to return to normal linear motion from a stopped state.

なお、本実施形態では、全てのストッパ24a~25bは、斜面同士で接触させたが、互いに接触する24a~25bのうち少なくとも一方の接触面が斜面であれば、他方の接触面が斜面でなくても、軸1が停止状態から通常の直線動作に復帰させ易くすることができる。 In this embodiment, all the stoppers 24a to 25b are brought into contact with each other at their slopes, but if at least one of the contact surfaces of the stoppers 24a to 25b that contact each other is a slope, the other contact surface is not a slope. Even when the shaft 1 is stopped, the shaft 1 can be easily returned to normal linear motion from a stopped state.

(第2実施形態)
図5は、本発明の第2実施形態に係るリニア駆動装置10Aの構成を垂直方向に切断した断面図である。図6は、第2実施形態に係るフランジ23の裏面を示す平面図である。
(Second embodiment)
FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of the configuration of a linear drive device 10A according to a second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a plan view showing the back surface of the flange 23 according to the second embodiment.

リニア駆動装置10Aは、図1に示す第1実施形態に係るリニア駆動装置10において、軸動作制限部20を軸動作制限部20Aに代えたものである。軸動作制限部20Aは、第1実施形態に係る軸動作制限部20のフランジ23に設けられたストッパ24a,24bを、斜面に弾性体26が取り付けられたストッパ24aA,24bAに代えたものである。その他の点については、リニア駆動装置10Aは、第1実施形態と同様である。 The linear drive device 10A is the linear drive device 10 according to the first embodiment shown in FIG. 1, in which the shaft motion restriction section 20 is replaced with an shaft motion restriction section 20A. The axial motion limiting section 20A is obtained by replacing the stoppers 24a and 24b provided on the flange 23 of the axial motion limiting section 20 according to the first embodiment with stoppers 24aA and 24bA having elastic bodies 26 attached to the slopes thereof. . In other respects, the linear drive device 10A is the same as the first embodiment.

弾性体26は、ストッパ24aA,24bAが対応するストッパ25a,25bと斜面同士で合わさる際に、互いの斜面の間に介在するように、ストッパ24aA,24bAの斜面に取り付けられる。弾性体26は、潰れた後に膨らむように反発力を発生させる物質であれば、どのようなものでもよい。例えば、弾性体26は、ゴム又はスポンジのように、材質又は形状で反発力を発生させる物質である。また、弾性体26は、どのような形状でもよいが、どの方向から潰されても、一定の反発力を生み出す観点から球状が望ましい。 The elastic body 26 is attached to the slopes of the stoppers 24aA, 24bA so as to be interposed between the slopes of the stoppers 24aA, 24bA when the slopes of the stoppers 24a, 24bA are joined to the corresponding stoppers 25a, 25b. The elastic body 26 may be any material as long as it generates a repulsive force so that it expands after being crushed. For example, the elastic body 26 is a substance such as rubber or sponge that generates a repulsive force due to its material or shape. Further, the elastic body 26 may have any shape, but is preferably spherical from the viewpoint of generating a constant repulsive force no matter which direction it is crushed.

なお、弾性体26は、カバー22又はケース21側のストッパ25a,25bに設けてもよい。この場合、フランジ23側のストッパ24aA,24bAには、弾性体26を設けてもよいし、設けなくてもよい。 Note that the elastic body 26 may be provided on the stoppers 25a and 25b on the cover 22 or case 21 side. In this case, the elastic body 26 may or may not be provided on the stoppers 24aA, 24bA on the flange 23 side.

本実施形態によれば、弾性体26が取り付けられたストッパ24aA,24bAを設けることで、第1実施形態による作用効果に加え、弾性体26の反発力により、ストッパ24aA~25bによる軸1の停止状態から通常の直線動作に復帰させることが、第1実施形態よりも容易にすることができる。 According to the present embodiment, by providing the stoppers 24aA and 24bA to which the elastic body 26 is attached, in addition to the effects of the first embodiment, the repulsive force of the elastic body 26 causes the stoppers 24aA to 25b to stop the shaft 1. Returning from the state to normal linear operation can be made easier than in the first embodiment.

(第3実施形態)
図7は、本発明の第3実施形態に係るリニア駆動装置10Bの構成を垂直方向に切断した断面図である。図8は、第3実施形態に係るフランジ23の裏面を示す平面図である。
(Third embodiment)
FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of the configuration of a linear drive device 10B according to a third embodiment of the present invention. FIG. 8 is a plan view showing the back surface of the flange 23 according to the third embodiment.

リニア駆動装置10Bは、図1に示す第1実施形態に係るリニア駆動装置10において、軸動作制限部20を軸動作制限部20Bに代えたものである。軸動作制限部20Bは、第1実施形態に係る軸動作制限部20のフランジ23に設けられたストッパ24a,24bをストッパ24aB,24bBに代えたものである。その他の点については、リニア駆動装置10Bは、第1実施形態と同様である。 The linear drive device 10B is the linear drive device 10 according to the first embodiment shown in FIG. 1 in which the shaft motion restriction section 20 is replaced with an shaft motion restriction section 20B. The axial motion limiting section 20B is obtained by replacing the stoppers 24a and 24b provided on the flange 23 of the axial motion limiting section 20 according to the first embodiment with stoppers 24aB and 24bB. In other respects, the linear drive device 10B is the same as the first embodiment.

ストッパ24aB,24bBは、対応するストッパ25a,25bの斜面に接点が接触するように設けられた板ばねのような弾性体である。ストッパ25a,25bと密着して反発力を発生させるような弾性体であれば、ストッパ24aB,24bBは、どのような材質又は形状でもよい。 The stoppers 24aB, 24bB are elastic bodies such as leaf springs provided so that the contact points are in contact with the slopes of the corresponding stoppers 25a, 25b. The stoppers 24aB, 24bB may be made of any material or shape as long as they are elastic bodies that come into close contact with the stoppers 25a, 25b and generate a repulsive force.

次に、ストッパ24aB,24bBの機能について説明する。
ストッパ24aB,24bBの接点がストッパ25a,25bに接触した後、さらにフランジ23が回転すると、ストッパ24aB,24bBは、弾性力による位置エネルギーを蓄えながら、ストッパ25a,25bとより密着する。これにより、フランジ23の回転が徐々に弱まる。その後、ストッパ24aB,24bBが十分に湾曲した状態で、ストッパ25a,25bと密着すると、フランジ23の回転が停止する。このとき、軸1は、所定範囲の一端(最上点又は最下点)にある。
Next, the functions of the stoppers 24aB and 24bB will be explained.
When the flange 23 further rotates after the contact points of the stoppers 24aB, 24bB contact the stoppers 25a, 25b, the stoppers 24aB, 24bB come into closer contact with the stoppers 25a, 25b while storing potential energy due to elastic force. As a result, the rotation of the flange 23 gradually weakens. Thereafter, when the stoppers 24aB, 24bB come into close contact with the stoppers 25a, 25b in a sufficiently curved state, the rotation of the flange 23 is stopped. At this time, axis 1 is at one end (the highest point or the lowest point) of the predetermined range.

次に、軸1が反対方向に動作し始めると、ストッパ24aB,24bBは、ストッパ25a,25bから離れ始める。このとき、ストッパ24aB,24bBに蓄えられている弾性力による位置エネルギーにより反発力が働き、ストッパ24aB,24bBがストッパ25a,25bから離れ易い。 Next, when the shaft 1 begins to move in the opposite direction, the stops 24aB, 24bB begin to move away from the stops 25a, 25b. At this time, a repulsive force acts due to the potential energy due to the elastic force stored in the stoppers 24aB, 24bB, and the stoppers 24aB, 24bB tend to separate from the stoppers 25a, 25b.

なお、フランジ23側のストッパ24aB,24bBの代わりに、カバー22又はケース21側のストッパ25a,25bを板ばねのような弾性体に替えてもよい。 Note that instead of the stoppers 24aB, 24bB on the flange 23 side, the stoppers 25a, 25b on the cover 22 or case 21 side may be replaced with elastic bodies such as leaf springs.

本実施形態によれば、板ばねのようなストッパ24aB,24bBを設けることで、第1実施形態による作用効果に加え、ストッパ24aB,24bBによる板ばねのような反発力により、ストッパ24aB~25bによる軸1の停止状態から通常の直線動作に復帰させることが、第1実施形態よりも容易にすることができる。 According to this embodiment, by providing the stoppers 24aB and 24bB like leaf springs, in addition to the effects of the first embodiment, the stoppers 24aB to 25b are Returning the shaft 1 from a stopped state to normal linear motion can be made easier than in the first embodiment.

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、構成要素を削除、付加又は変更等をしてもよい。このような実施形態が上述した実施形態と直接的に異なるものであっても、本発明と同様の趣旨のものは、本発明の実施形態として説明したものとして、その説明を省略している。 Note that the present invention is not limited to the embodiments described above, and constituent elements may be deleted, added, or changed. Even if such embodiments are directly different from the embodiments described above, those having the same meaning as the present invention are treated as embodiments of the present invention, and the explanation thereof will be omitted.

1…軸、2…ロータ、3…コイル、4…ヨーク、5…取付板、6…ナット、7,8…軸受、10…リニア駆動装置、20…軸動作制限部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Shaft, 2... Rotor, 3... Coil, 4... Yoke, 5... Mounting plate, 6... Nut, 7, 8... Bearing, 10... Linear drive device, 20... Axis motion restriction part.

Claims (6)

モータと、
前記モータのロータの回転力により回転し、前記ロータの回転中心部分を貫通し、前記ロータに対してスラスト方向に動作する軸と、
前記軸を中心部分に固定した板形状のフランジと、
前記フランジの表面又は裏面の少なくとも一方に設けられた第1ストッパと、
前記第1ストッパと接触して、前記軸の所定範囲の最上点又は最下点を超える動作を制限する第2ストッパとを備え、
前記第1ストッパ又は前記第2ストッパの少なくとも一方は、他方と斜面で接触すること
を特徴とするリニア駆動装置。
motor and
a shaft that rotates by the rotational force of a rotor of the motor, passes through a rotation center portion of the rotor, and operates in a thrust direction with respect to the rotor;
a plate-shaped flange with the shaft fixed to the center;
a first stopper provided on at least one of the front surface or the back surface of the flange;
a second stopper that contacts the first stopper and limits movement of the shaft beyond the highest or lowest point of a predetermined range;
A linear drive device characterized in that at least one of the first stopper and the second stopper contacts the other at an inclined surface.
前記第1ストッパ及び前記第2ストッパは、それぞれ前記斜面を含み、互いの前記斜面が合わさるように接触すること
を特徴とする請求項1に記載のリニア駆動装置。
The linear drive device according to claim 1, wherein the first stopper and the second stopper each include the slope, and are in contact with each other so that the slopes are brought together.
前記第1ストッパ又は前記第2ストッパの少なくとも一方は、前記斜面に設けられた弾性体を含むこと
を特徴とする請求項1に記載のリニア駆動装置。
The linear drive device according to claim 1, wherein at least one of the first stopper and the second stopper includes an elastic body provided on the slope.
前記弾性体は、球状であること
を特徴とする請求項3に記載のリニア駆動装置。
The linear drive device according to claim 3, wherein the elastic body is spherical.
前記第1ストッパ又は前記第2ストッパの少なくとも一方は、板ばねのような弾性体を含み、弾性力による位置エネルギーを蓄えるように他方の前記斜面と接触すること
を特徴とする請求項1に記載のリニア駆動装置。
2. At least one of the first stopper and the second stopper includes an elastic body such as a leaf spring, and is in contact with the other slope so as to store potential energy due to elastic force. linear drive.
前記第1ストッパは、前記フランジの表面及び裏面のそれぞれに設けられ、
前記第2ストッパは、前記第1ストッパのそれぞれに対応して設けられ、前記第1ストッパとそれぞれ接触して、前記軸の所定範囲の最上点又は最下点を超える動作をそれぞれ制限すること
を特徴とする請求項1に記載のリニア駆動装置。
The first stopper is provided on each of the front and back surfaces of the flange,
The second stopper is provided corresponding to each of the first stoppers, and contacts each of the first stoppers to limit the movement of the shaft beyond the uppermost point or the lowermost point of a predetermined range. The linear drive device according to claim 1.
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